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模糊控制在汽车半主动悬架中的应用研究
| 论文题名： | 模糊控制在汽车半主动悬架中的应用研究 |
| 关键词： | 半主动悬架;模糊控制;汽车悬架;控制仿真 |
| 摘要： | 汽车悬架系统性能的优劣直接影响汽车的乘坐舒适性和操纵安全性。传统的被动悬架由于其参数固定从根本上造成了两者的矛盾，半主动悬架作为最先进的悬架系统，能根据实时工况，及时地调整阻尼或刚度，使悬架处于最优的减振状态，从而达到两者的完美结合。因此，有关车辆半主动悬架控制技术的研究方兴未艾。 系统控制策略设计作为整个半主动悬架控制技术的核心，对悬架特性的影响举足轻重。本文针对汽车悬架系统的动态特性，将现代控制理论运用于半主动悬架控制，设计了无参考模型的半主动悬架控制系统、并针对影响仿真结果的模糊控制中的基本论域、控制规则、模糊子集、反模糊化等进行了细致的分析。 本文运用车辆动力学理论，建立了四分之一车体两自由度半主动悬架系统的动力学模型。同时，考虑到路面扰动输入对悬架控制的重要影响，建立出积分白噪声形式的路面不平度数学模型及正弦激励模型。依据控制原理分别设计了半主动悬架PID控制器，半主动悬架模糊控制器，半主动悬架自适应模糊PID控制器，并通过软件Matlab构建了实现这些控制策略的半主动悬架控制仿真模型。最后，在Matlab环境下仿真，该软件友好的人机界面便于控制方式的切换和参数调整。运行它即可实现不同扰动输入下半主动悬架系统的控制仿真。 通过仿真结果，设计的无参考仿真系统是可行的。模糊PID控制和被动悬架控制相比在很大程度上降低车身加速度，使加速度在不同激励下均有较大衰减。和半主动悬架PID控制、半主动悬架模糊控制相比，该控制方式对车身加速度幅值的减小力度更大，并使加速度变化相对平缓，控制性能更优。由于是在不同扰动输入下得出同样结果，也说明该控制方式鲁棒性强，更适合悬架这种时变系统。 |
| 作者： | 郭生 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张天侠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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